ES2320214T3

ES2320214T3 - Sistema de control de red para electrodomesticos.

Info

Publication number: ES2320214T3
Application number: ES04010684T
Authority: ES
Inventors: Sam-Chul Ha; Seung-Myun Baek; Koon-Seok Lee; Jeong-Hyun Lim; Hwan-Jong Choi; Ja-In Koo; Dae-Woong Kim; Sung-Hwan Kang
Original assignee: LG Electronics Inc
Current assignee: LG Electronics Inc
Priority date: 2001-05-30
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2009-05-20
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: KR20020091312A; EP1443709B1; WO2002097555A3; CN1328631C; EP1863189A2; CN1538689A; KR100434270B1; US7853662B2; EP1443709A2; DE60131197T2; EP1863189B1; US20040243684A1; US7873699B2; EP1443708A2; ES2395559T3; US20040158333A1; CN1533519A; DE60131197D1; WO2002097555A2; CN1538709A

Abstract

Sistema de control de red, que comprende: una red definida mediante un protocolo de control predeterminado; al menos un electrodoméstico conectado a la red; y un gestor de red conectado a la red, en el cual dicho gestor de red está adaptado para controlar dicho electrodoméstico y supervisar su estado, dicho electrodoméstico y dicho gestor de red están adaptados para comunicarse entre sí mediante dicha red por medio de paquetes adaptados a dicho protocolo de control predeterminado y dicho protocolo de control predeterminado está formado por una capa de aplicación, una capa de enlace de datos y una capa física, en el cual los mencionados paquetes están formados por una región de cabecera, una región de cuerpo y una región de cola, caracterizados porque la región de la cabecera está formada por un campo de cabecera del paquete y un campo para añadir posteriormente la función del paquete, y la región del cuerpo está formada por un campo de cabecera del mensaje, un campo para añadir posteriormente la función del mensaje y un campo de mensaje.

Description

Sistema de control de red para electrodomésticos.

Sector técnico

La presente invención se refiere a un aparato y método de control de red, y más en particular a un sistema de control de red para electrodomésticos.

Técnica anterior

Actualmente, la automatización doméstica para controlar automáticamente los electrodomésticos en casa o en un lugar remoto prácticamente ha sido comercializada. En el caso de la etapa inicial de la automatización doméstica, los respectivos aparatos se controlaban independientemente utilizando teléfonos o rayos infrarrojos, sin interconexión entre los aparatos. En la actualidad, se construye una red entre los aparatos utilizando un medio de comunicación, y se dispone de un controlador para controlar la red y gestionar los aparatos de forma integrada.

Los microordenadores que se emplean en los aparatos tienen una función de comunicación en serie integrada, y se pueden comunicar con otros microordenadores o aparatos. Este microordenador tiene varios tamaños de recursos que pueden ser utilizados en las comunicaciones, tales como una memoria, en función de las características del aparato. En el caso de los productos multimedia tales como ordenadores personales (PC), receptores de televisión (TV), aparatos de audio, etc., se adoptan especificaciones de hardware de alta capacidad para utilizar diversas funciones básicas, y se necesita un estándar de comunicación para procesar una gran cantidad de datos a alta velocidad.

Por el contrario, en el caso de frigoríficos, lavadoras, hornos microondas, lámparas, alarmas de gas, lámparas de escritorio, calderas, etc., sus funciones son muy sencillas en comparación con los PC o los productos multimedia mencionados anteriormente, y por lo tanto se utiliza normalmente un microordenador de baja capacidad, de 8 bits o menos. En el caso de los electrodomésticos que adoptan el microordenador de baja capacidad, el control remoto básico o la monitorización del estado de funcionamiento es el objetivo principal de las comunicaciones, y por lo tanto se necesita un estándar de comunicación que utilice recursos de microordenadores de pequeño tamaño.

Sin embargo, en el caso de los protocolos de comunicación que se están utilizando actualmente o que se desarrollan con el objetivo de las comunicaciones entre los aparatos, se instalan adicionalmente módulos de comunicación independientes tales como módems en los respectivos aparatos para utilizar el estándar de comunicación de alta capacidad que se aplica a los PC o a los aparatos multimedia tal como es, o el estándar de comunicación de alta capacidad se modifica parcialmente.

Los electrodomésticos convencionales adoptan el estándar de comunicación de alta capacidad o potencia utilizado en los PC o en los aparatos multimedia, y por lo tanto presentan los problemas de ineficiencia y aumento del coste debido a la adopción de un estándar de comunicación innecesariamente superior a sus funciones reales, ya que se debe instalar adicionalmente en cada aparato un módulo de comunicación hardware independiente tal como un módem.

El documento US 6.018.816 se refiere a un sistema de proceso de imágenes en el cual un ordenador personal, una impresora y una videocámara digital se conectan mediante un bus serie IEEE 1394. Se describe el protocolo de control del funcionamiento, que controla los dispositivos conectados al bus serie 1394.

El documento EP 1 098 475 A1 se refiere a varios dispositivos que están conectados a una red predeterminada. El documento describe un método que facilita el reconocimiento del tipo de dispositivo que se conecta por la red, preferiblemente una red conforme al estándar IEEE 1394.

El documento EP 1 026 580 A2 describe un aparato de comunicación de datos para controlar de forma remota la función deseada. Se facilita un método para controlar de forma remota una de entre las diversas funciones admitidas por el aparato remoto. Un controlador transmite un comando a un objetivo. Seguidamente, el comando consulta el margen de funcionamiento de una función predeterminada. El controlador recibe la respuesta al comando. Conforme a la respuesta, el controlador desplaza gráficamente el margen de funcionamiento de la función predeterminada.

El documento EP 0 969 628 A2 se refiere a un nodo de comunicación y a un terminal de comunicación. El documento describe un terminal de comunicación conectado a una primera red y una red de comunicación conectada a una segunda red. La segunda red funciona mediante un protocolo diferente al de la primera red, sin estar influenciada por los factores variables en el lado de la primera red. La red también puede ser una red de radio.

Descripción de la invención

Por lo tanto, el objetivo de la presente invención es solucionar los problemas que implica la técnica anterior y proporcionar un sistema de control de red para electrodomésticos que satisfaga las características de bajo coste y alta eficiencia con respecto a los aparatos utilizados actualmente adoptando un microordenador de baja capacidad.

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Para conseguir el objetivo anteriormente mencionado, la presente invención proporciona un sistema de control de red con las características de la reivindicación 1.

Breve descripción de los dibujos

El objetivo anterior, otras características y ventajas de la presente invención se harán más evidentes describiendo la realización preferente de la misma haciendo referencia a los dibujos anexos, en los cuales:

La figura 1 es una vista que ilustra una red de electrodomésticos.

La figura 2 es una vista que ilustra una estructura de comunicación entre aparatos del tipo maestro/esclavo según la presente invención.

La figura 3 es una vista que ilustra la construcción detallada de una estructura de comunicación del tipo maestro/esclavo según la presente invención.

La figura 4 es una vista que ilustra una estructura de comunicación del tipo semidúplex según la presente invención.

La figura 5 es una vista que ilustra un ciclo de comunicación del tipo una pregunta/una respuesta.

La figura 6 es una vista que ilustra un ciclo de comunicación cuando se produce un error de paquete.

La figura 7 es una vista que ilustra un ciclo de comunicación del tipo una pregunta/múltiples respuestas.

La figura 8 es una vista que ilustra un ciclo de comunicación de una pregunta.

La figura 9 es una vista que ilustra el tipo de división de las capas de comunicación.

La figura 10 es una vista que ilustra la estructura de comunicación de paquetes entre capas.

La figura 11 es una vista que ilustra la estructura de paquetes global.

La figura 12 es una vista que ilustra un paquete de pregunta/notificación.

La figura 13 es una vista que ilustra la estructura de un paquete de respuesta.

La figura 14 es una vista que ilustra la estructura de una dirección.

La figura 15 es una vista que ilustra el método de división de códigos de red.

La figura 16 es una vista que ilustra la dirección de grupo según el tipo de producto.

La figura 17 es una vista que ilustra la dirección de grupo según el lugar de instalación.

La figura 18 es una vista que ilustra la dirección de grupo según el lugar de instalación y el tipo de producto.

La figura 19 es una vista que ilustra la estructura de la cabecera del fichero de eventos.

La figura 20 es una vista que ilustra la estructura del cuerpo del fichero de eventos.

La figura 21 es una vista que ilustra la estructura del paquete de respuesta cuando se produce un error.

Mejor modo de llevar a cabo la invención

A continuación se describirá en detalle el sistema de control de red para electrodomésticos según las realizaciones preferentes de la presente invención haciendo referencia a los dibujos anexos.

En primer lugar, tal como se muestra en la figura 1, la red según la presente invención puede incluir aparatos multimedia tales como un receptor de televisión (TV), aparatos de audio, etc., conectados a una red de audio/vídeo (A/V) a través de una pasarela conectada a una Internet externa; aparatos de PC menores tales como una impresora, un escáner, una cámara de PC, etc., conectados a una red de ordenadores personales (PC); y aparatos menores tales como un frigorífico, aire acondicionado, lavadora, limpiador, horno microondas, humidificador, lámpara, lámpara de escritorio, alarma de gas, etc., conectados a una red doméstica a través de un gestor de red.

A continuación se explicará el sistema de control de red para electrodomésticos según la presente invención.

La presente invención adopta un sistema maestro/esclavo. Es decir, todos los ciclos de comunicación comienzan en un maestro, y finalizan con un dispositivo maestro. Cualquier aparato puede ser el maestro, pero para ello debe tener una función de control del flujo de datos en las líneas de comunicación, información sobre los aparatos conectados a la red, y un código de control. Según la presente invención aplicada a la red entre los electrodomésticos de especificaciones de capacidad relativamente baja, sólo un dispositivo que tenga una función de interfaz de usuario tal como un PC soporta todas las funciones del maestro, y otros dispositivos sólo sirven como maestros que tienen funciones limitadas tales como la comunicación con un esclavo predeterminado o la comunicación utilizando un código de control sencillo.

Asimismo, las realizaciones de la presente invención definen un dispositivo en el que el maestro y el esclavo coexisten lógicamente de tal manera que es posible la comunicación directa entre dispositivos, es decir, la comunicación punto a punto, al mismo tiempo que se mantiene el sistema básico de comunicación maestro/esclavo. Es decir, tal como se muestra en la figura 2, se define un dispositivo (de aquí en adelante denominado dispositivo P2P) que es un dispositivo físico, pero que se divide lógicamente en un maestro y un esclavo independientes.

Todos los productos conectados a la red son básicamente dispositivos P2P, pero tal como se muestra en la figura 3, se pueden definir como maestro, esclavo, emisor dedicado y receptor dedicado según las características hardware de los productos.

Específicamente, en el caso del maestro, para iniciar un nuevo ciclo de comunicación, el maestro inicia y finaliza la comunicación con el esclavo correspondiente si el último usuario produce un evento de inicio de comunicación o si éste se debe al cambio del estado interno del dispositivo.

En el caso del esclavo, siempre se encuentra en un estado de recepción en espera, y no puede solicitar la comunicación con otros dispositivos por sí mismo.

El dispositivo P2P es un dispositivo en el cual el maestro y el esclavo coexisten lógicamente, y actúa como maestro para dirigir el ciclo de comunicación si el último usuario produce un evento de inicio de comunicación o si éste se debe a un cambio del estado interno del dispositivo. Tras la finalización de la comunicación correspondiente, el dispositivo P2P actúa como esclavo en estado de recepción en espera.

El emisor dedicado es un dispositivo que conforme a sus características hardware sólo emite, y puede ser un controlador remoto.

El receptor dedicado es un dispositivo que conforme a sus características hardware sólo recibe, y puede ser un producto que disponga de un receptor de rayos infrarrojos y se accione mediante una batería seca.

Tal como se muestra en la figura 4, el sistema de control de red para electrodomésticos según la presente invención realiza una transmisión de señal de tipo semidúplex utilizando un bus.

Específicamente, en el caso de la transmisión, el dispositivo no recibe los datos transmitidos desde otros dispositivos, y en el caso de la recepción, el dispositivo no envía datos a otros dispositivos. Esto es para minimizar el uso de memoria para la comunicación, y simultáneamente para adaptarse a la red construida con un bus utilizando la función de comunicación en serie, tal como la red para electrodomésticos según la presente invención.

En consecuencia, en el caso del maestro o el esclavo, se puede compartir la memoria para toda la transmisión y la recepción, y, en el caso del dispositivo P2P, también se puede compartir la memoria para la transmisión y la recepción ya que el maestro y el esclavo no funcionan simultáneamente. De esta manera, no es necesario interrumpir todo el proceso de transmisión/recepción, y esto da lugar al grado de libertad para programar la función del producto que se va a destacar.

A continuación, el sistema de control de red para electrodomésticos según las realizaciones de la presente invención realiza una comunicación del tipo de un ciclo. El tipo de un ciclo se clasifica en el tipo de una pregunta/una respuesta, el tipo de una pregunta/múltiples respuestas, y el tipo de una pregunta.

En esta situación, tal como se muestra en la figura 5, según la comunicación del tipo de una pregunta/una respuesta, un maestro transmite un paquete a un esclavo, y en respuesta a esto, el esclavo transmite un paquete al maestro para finalizar la comunicación. Tal como se muestra en la figura 7, según la comunicación del tipo de una pregunta/múltiples respuestas, un maestro transmite un paquete a varios esclavos, y en respuesta a esto, los respectivos esclavos transmiten un paquete al maestro. El maestro espera la respuesta continuamente, y si transcurre un tiempo de espera máximo predeterminado, el maestro finaliza la comunicación. Mientras tanto, tal como se muestra en la figura 8, según la comunicación del tipo de una pregunta, un maestro transmite una pregunta con respecto a un esclavo o a varios esclavos, y a continuación finaliza la comunicación sin esperar la respuesta. En esta situación, si se transmiten datos formados por varios paquetes, el maestro divide los datos en paquetes que tienen un tamaño que coincide con el del esclavo correspondiente, y transmite los datos al esclavo en la unidad de un paquete. La figura 6 muestra el tipo de comunicación a través del cual si se produce un error de respuesta en el esclavo, el maestro retransmite la pregunta, y recibe la respuesta correspondiente para finalizar la comunicación.

A continuación, el sistema de control de red para electrodomésticos según la presente invención tiene un protocolo formado por una capa física, una capa de enlace de datos y una capa de aplicación.

En el caso del protocolo TCP/IP utilizado actualmente como protocolo Internet, sus capas de comunicación se dividen en una capa de aplicación, una capa de transporte, una capa de red, una capa de enlace de datos y una capa física. En el caso del protocolo para otros electrodomésticos o automatización industrial, éste dispone básicamente de una capa de aplicación, una capa de enlace de datos, una capa física y adicionalmente dispone de una capa de transporte o una capa de red. Sin embargo, como las realizaciones de la presente invención son para adaptarse a los tipos de comunicación descritos anteriormente con respecto a los electrodomésticos de las especificaciones de baja capacidad, la capa de comunicación está formada sólo por la capa física, la capa de enlace de datos y la capa de aplicación. De igual manera, según la presente invención, la capa física y la capa de enlace de datos están simplificadas al máximo, y muchas secciones para utilizar el producto se asignan a la capa de aplicación para minimizar la carga del microordenador de manera que se adapte al tipo maestro/esclavo y al tipo semidúplex.

Tal como se muestra en la figura 9, en el caso del esclavo, la capa de comunicación comprende una capa de aplicación formada por las regiones de software de aplicación, estructura del mensaje, ejecución del mensaje, combinación del mensaje y comprobación de redundancia del mensaje; una capa de enlace de datos formada por las regiones de estructura del paquete, transmisión del paquete, CSM/CD, comprobación del paquete, comprobación de la dirección y recepción de datos del paquete; y una capa física formada por la UART. En esta situación, la capa física puede incluir un adaptador seleccionado cuando se utiliza una comunicación a través de líneas eléctricas.

En el caso del maestro, la capa de comunicación comprende una capa de aplicación formada por las regiones de software de aplicación, división del mensaje y combinación del mensaje; una capa de enlace de datos formada por las regiones de estructura de paquetes, confirmación de la transmisión del paquete, CSM/CD, comprobación del paquete, comprobación de la dirección y recepción de datos del paquete; y una capa física formada por la UART. La capa física del maestro también puede incluir un adaptador seleccionado cuando se utiliza una comunicación a través de líneas eléctricas.

En esta situación, la capa física se usa para recibir las señales de bit en las líneas de comunicación para construir el paquete, o para transportar el paquete recibido desde la capa de enlace de datos en la señal de bit para transmitir la señal de bit a través de las líneas de comunicación.

La capa de enlace de datos construye el paquete utilizando los datos recibidos de la capa de aplicación para enviar el paquete a la capa física, o procesa el paquete recibido desde la capa física para transmitir el paquete a la capa de aplicación. El rol de la capa de enlace de datos del maestro es un poco diferente de rol de la capa de enlace de datos del esclavo. La capa de enlace de datos del maestro incluye el proceso de asegurar la transmisión de los paquetes a la capa física. En los productos que actúan como esclavos, la capa física y la capa de enlace de datos tienen la misma estructura.

La capa de aplicación está formada por conjuntos de mensajes, y se usa para analizar y procesar el mensaje. En los productos que actúan como esclavos, el mensaje incluye un método de control de carga o de control de memoria, y el maestro se usa para gestionar a los esclavos utilizando los resultados del procesamiento de mensajes de los esclavos o para controlar toda la red. En consecuencia, la capa de aplicación incluye diferentes contenidos para cada producto. La capa de aplicación del maestro también se utiliza como la capa de transmisión que divide los datos en paquetes si los datos que se van a transmitir son mayores que un paquete para transmitir los paquetes divididos, o combina y procesa los paquetes divididos si se reciben los paquetes divididos. El motivo por el cual la capa de transmisión no es independiente, sino que está incluida en la capa de aplicación, es que la división y la combinación de los paquetes se realiza sólo con respecto a un mensaje especifico, no con respecto a todos los datos.

La estructura de comunicación de paquetes entre las capas de comunicación se muestra en la figura 10. La interfaz entre la capa de aplicación y la capa de enlace de datos se realiza en la unidad de un mensaje, mientras que la interfaz entre la capa de enlace de datos y la capa física se realiza en la unidad de un paquete completo. Entre la capa de enlace de datos y la capa física no es necesario construir los paquetes independientemente, pero la comunicación se realiza en la unidad del paquete completo de tal manera que los paquetes se puedan utilizar tal cual son. Sin embargo, como la longitud de la cabecera añadida a la capa de enlace de datos y la capa física no se puede conocer en la capa de aplicación, es difícil interconectar los datos en la unidad de un paquete completo, pero los datos se transmiten desde la capa de aplicación a la capa de enlace de datos en la unidad de un mensaje. El paquete debe incluir toda la información que se va a comunicar, y tener una estructura que se adapte a la última extensión de la función de comunicación.

El paquete, tal como se muestra en la figura 11, comprende básicamente una región de cabecera formada por un campo de cabecera del paquete y un campo para la adición posterior de la función del paquete; una región de cuerpo formada por un campo de cabecera del mensaje, un campo para la adición posterior de la función del paquete, y el campo del mensaje; y una región de cola.

De igual manera, tal como se muestra en la figura 12, el paquete de pregunta/notificación utilizado en el maestro está formado por 17 bytes como mínimo, y 255 bytes como máximo, y comprende un código de casa (HC) formado por 8 bits para clasificar la casa en donde se construye la red, la dirección del receptor (RA) formada por 16 bits para indicar el receptor, la dirección del emisor (SA) formada por 16 bits para indicar el emisor, la longitud del paquete (PL) formada por 8 bits para indicar la longitud del paquete, la prioridad de acceso (AP) formada por 3 bits para indicar la prioridad de la transmisión, la longitud de la cabecera del paquete (PHL) formada por 5 bits para indicar la longitud de la cabecera del paquete, la versión del protocolo (PV) formada por 8 bits para indicar la versión del protocolo, el tipo de paquete (PT) formado por 4 bits para indicar el tipo de paquete, el contador de retransmisiones (RC) formado por 2 bits para indicar el número de retransmisiones, el número de paquete (PN) formado por 2 bits para indicar la transmisión de un nuevo paquete, la longitud del mensaje (ML) formada por 8 bits, la longitud de la cabecera del mensaje (MHL) formada por 8 bits, el número de puerto (PO) formado por 8 bits, el código de comando (CC) formado por 8 bits, el argumento (ARG) que tiene un número variable de bits, la comprobación de redundancia cíclica formada por 16 bits y el fin de texto (ETX) formado por 8 bits para indicar el final del paquete.

De igual manera, tal como se muestra en la figura 13, el paquete de respuesta utilizado en el esclavo es idéntico al paquete de pregunta/notificación excepto en que su región de cuerpo incluye un ACK/NAK de 8 bits.

En esta situación, el código de casa (HC) es un código para clasificar lógicamente la casa en donde se construye la red. Especialmente, en caso de que las líneas de transmisión entre las respectivas casas, tales como las líneas eléctricas, no estén clasificadas, se utilizan valores hexadecimales en el rango de 0x03~0xFE para clasificar las respectivas casas.

La dirección del receptor (RA), localizada delante de la dirección del emisor (SA), se usa para determinar con anticipación si el receptor recibe continuamente el paquete o lo ignora cuando el paquete se recibe. Los 2 bits superiores son para indicar el tipo de red, y los 6 bits siguientes son para clasificar los productos que tienen una función independiente tal como una lavadora, un frigorífico, etc. Los 8 bits inferiores están destinados a clasificar el producto en caso de que existan varios productos del mismo tipo.

La longitud del paquete (PL) está formada por 1 byte para almacenar un número que indica la longitud del paquete, calculada en la unidad de un byte desde el código de casa hasta el ETX del paquete. Tras recibir el valor de los datos de longitud del paquete (PL), el receptor sólo recibe los datos indicados por el valor de los datos de longitud del paquete y realiza los procesos posteriores. En consecuencia, el valor de la longitud del paquete (PL) se utiliza para identificar con antelación el tamaño de la memoria intermedia de recepción, y para detectar errores en los datos del paquete recibido. Es decir, se extrae el último byte del paquete, y si no es ETX, se determina que hay un error de paquete.

La prioridad de acceso (AP) es un campo para indicar la prioridad de transmisión asignada al mensaje, tal como un mensaje urgente, un paquete que se debe retransmitir debido al fallo de la transmisión, o un mensaje que es menos importante que un mensaje de comunicación general, de tal manera que la capa física puede realizar la función CSMA/CD según la prioridad asignada. Este campo es importante si el adaptador que realiza la función CSMA/CD puede transmitir el mensaje según la prioridad de transmisión, y de lo contrario se ignora. Los valores de la prioridad de acceso según las respectivas comunicaciones son los siguientes.

0: en el caso de una retransmisión debida a la colisión o en estado de emergencia

1: en el caso de la transmisión masiva de datos a través de la división del mensaje

2: en el caso de una comunicación normal

3: en caso de que se informe del estado de la conexión de red (también en el caso de colisión, la prioridad se mantiene en 3.)

La longitud de la cabecera del paquete (PHL) es un campo para la extensión de la cabecera del paquete. Si se añade un campo de extensión a la cabecera actual del paquete, la longitud de la cabecera del paquete cambia consecuentemente. En caso de que no haya cambio es de 9 bytes y se puede extender hasta 32 bytes como máximo.

La versión del protocolo (PV) es un campo de 1 byte que indica la versión del protocolo adoptado. La versión y la versión secundaria toman los valores de 0-15 en el orden de su actualización.

El tipo de paquete (PT) está formado por 4 bits que se determinan cuando se transmite el paquete, y se divide en un paquete de pregunta, un paquete de respuesta y un paquete de notificación. El paquete de respuesta se divide adicionalmente en una respuesta correcta y una respuesta fallida. El maestro determina el paquete de pregunta, y el esclavo determina el paquete de respuesta. Si el dispositivo sólo funciona como esclavo, procesa únicamente el paquete de pregunta. El motivo por el cual el paquete de respuesta se divide en los dos tipos de respuestas es que el paquete no se transmite a la capa de aplicación, sino que se retransmite inmediatamente si el campo de tipo de paquete (PT) en la cabecera del paquete indica una respuesta fallida aunque el contenido del mensaje no se conozca en la capa de enlace de datos. Un paquete de notificación representa un paquete que no solicita una respuesta. Se utiliza un paquete alineado para dividir y enviar todos los datos sin ninguna respuesta al paquete correspondiente cuando el fichero de datos masivos se transmite a una velocidad de transmisión elevada, y sus valores hexadecimales son los siguientes.

0: Paquete de pregunta

1-3: Reservado

4: Paquete de respuesta correcta

5: Paquete de respuesta fallida

6-7: Reservado

8: Paquete de notificación de difusión

9: Paquete alineado

10: Paquete final de datos alineados

11-15: Reservado

El contador de retransmisiones (RC) es un campo de 2 bits para evitar el proceso de duplicación del mismo mensaje cuando se produce un error de comunicación. Si se incluye un error CRC en el paquete de respuesta recibido, el paquete recibido incluye el error CRC, o ha transcurrido el tiempo de recepción de bytes, el maestro puede retransmitir el paquete tres veces como máximo, mientras que el esclavo puede transmitirlo sólo una vez.

El número de paquete (PN) también es un campo de 2 bits para evitar el proceso de duplicación del mismo mensaje cuando se produce un error de comunicación. El maestro aumenta el número de paquete en 1 siempre que se transmite un nuevo paquete, y, en el caso de la retransmisión del mismo paquete, el maestro mantiene el número de paquete anterior. En consecuencia, el esclavo almacena el número de paquete y la dirección de transmisión del mensaje anterior, y si se recibe de nuevo el mismo mensaje, ignora el mensaje duplicado. Si el mensaje recibido es diferente del mensaje anterior, el esclavo procesa el mensaje. El esclavo copia el número de paquete del mensaje recibido y construye el paquete de respuesta cuando el esclavo responde al mensaje recibido.

La longitud del mensaje (ML) es información para identificar la longitud del campo de mensaje, ya que la longitud del campo de mensaje es variable. En consecuencia, la capa de aplicación identifica la longitud del campo de mensaje por medio de la longitud del mensaje.

La longitud de la cabecera del mensaje (MHL) es un campo para extender posteriormente el campo de mensaje, y puede incluir además una cabecera de mensaje en el caso de codificar el campo de mensaje, cambiar el protocolo de aplicación, etc.

El número de puerto (PO) es un campo para extender el conjunto de mensajes, y el conjunto de mensajes se puede clasificar para cada puerto. Para el aumento de versión del conjunto de mensajes, o la compatibilidad con otros protocolos de aplicación, el conjunto de mensajes se puede colocar en cada puerto.

El mensaje está formado por un código de comando para que el maestro solicite al esclavo la ejecución de la función, los factores de entrada necesarios para ejecutar el comando, y los factores transmitidos al maestro después de que el esclavo ejecuta el comando. Asimismo, el mensaje se debe construir y definir para facilitar la programación en el microordenador de 8 bits. Específicamente, incluso si el mensaje es corregido, se debe programar por módulos para que la corrección del mensaje se pueda reflejar fácilmente. Por este motivo, todos los mensajes tienen funciones independientes, respectivamente. Esto significa que ningún mensaje incluye ningún mensaje correspondiente de baja clasificación jerárquica, y ninguna relación causal entre las respectivas rutinas en la implementación del software. Si los mensajes tienen funciones independientes entre si, las funciones para controlar y monitorizar el producto se pueden extender a través de la combinación de los mensajes. Si el esclavo ha ejecutado el comando normalmente, los factores transmitidos al maestro son {ACK + argumentos de retorno}, y de lo contrario, los factores son {NAK + código de error}. En cada dispositivo se pueden incluir como máximo 256 comandos. La existencia/no existencia y el número de bytes de los argumentos de entrada y los argumentos de retorno se determinan según el código de comando.

En esta situación, los tipos de datos de los argumentos son los siguientes.

Booleano: 1 byte

Carácter, carácter sin signo: 1 byte

Entero, entero sin signo, entero corto, entero corto sin signo: 2 bytes

Entero largo, entero largo sin signo: 4 bytes

Cadena: transmisión/recepción con NULL (NULO) incluido

Asimismo, para clasificar el código de comando, se aplica el siguiente concepto.

Aunque todos los productos usan independientemente 256 códigos de comando en el rango 0x00-0xFF, se usan códigos comunes como comandos utilizados habitualmente en todos los productos. La corrección de los términos se facilita a través de la inclusión de la función del producto en la estructura generalizada. Todos los códigos de comando se clasifican en códigos de comando esenciales y códigos de comando opcionales. Los comandos esenciales son los comandos para la información básica del dispositivo y los comandos necesarios para la comunicación. Se clasifican en comandos temporales (indicados como I) y comandos de programa (indicados como P). Los comandos temporales se pueden ejecutar inmediatamente cuando el esclavo los recibe, y los comandos de programa necesitan una secuencia para ejecutar el comando. Los códigos de comando en un área de algoritmo no se asignan mediante los códigos estandarizados para todos los productos. Como los productos del mismo tipo se pueden comunicar entre si utilizando diferentes algoritmos conforme a sus números de modelo o sus fabricantes, pueden realizar diferentes funciones utilizando el mismo código de comando. En consecuencia, todos los códigos de comando de esta área se deben asignar con números intrínsecos de los modelos del producto, y se deben incluir como factores. Asimismo, la estructura del mensaje cuando el maestro transmite el mensaje con el protocolo para procesar el mensaje en la capa de aplicación es diferente de la estructura cuando el esclavo responde al maestro. Cuando se transmite desde el maestro, el mensaje está formado por un código de comando y los factores de entrada para ejecutar el código de comando, es decir, los argumentos (ARG). El número y el tipo de datos de los factores son diferentes en función del código de comando. La estructura del mensaje transmitido por el esclavo que recibe el paquete del maestro se divide en una que tiene un error y otra que no tiene errores cuando se ejecuta el código de error de paquete o el código de comando recibido del maestro. Si el paquete recibido del maestro no tiene errores, y el código de comando se ejecuta normalmente, la estructura del mensaje está formada por un código de comando, ACK, y los factores (ARG) resultantes de la ejecución del código de comando. El número de factores resultantes y el tipo de datos son diferentes en función del código de comando. Si se produce un error en el paquete recibido del maestro, el mensaje está formado por un código de comando, NAK, y el código de error del paquete. Si el paquete es normal, pero se produce un error durante
la ejecución del código de comando, el mensaje está formado por un código de comando, NAK, y el código de error.

El CRC es un valor para detectar un error del paquete recibido o para hacer que el receptor detecte el error del paquete durante la transmisión. El CRC está formado por 16 bits, y su valor se crea o se detecta el error utilizando los datos desde el ETX hasta el byte inmediatamente anterior al campo CRC.

El ETX (0x03) es una letra de comunicación que significa el final del paquete, y proporciona un método para detectar el error del paquete sin utilizar el CRC junto con el campo de longitud del paquete durante la recepción. Es decir, cuando se recibe la longitud de datos de bytes indicada por la longitud del paquete, se puede determinar que se trata del error de paquete si el último byte no es ETX. En esta situación, se puede omitir la comprobación del error del paquete utilizando el CRC.

A continuación se explicará en detalle la dirección de la estructura del paquete descrita anteriormente.

Cada maestro o esclavo de la red se reconoce como una dirección. El respectivo sistema tiene una dirección asignada de 2 bytes y puede transmitir el paquete a la parte contraria correspondiente a través de la dirección asignada. Tal como se muestra en la figura 14, la dirección se divide en una dirección física que está formada por un código de red de 3 bits, y un código de producto de 5 bits y se fija para que no se pueda cambiar cuando se envía el producto, y una dirección lógica de 8 bits que se utiliza para clasificar los productos del mismo tipo o como una dirección de grupo y se puede cambiar a través de la comunicación o similar.

La red de casa se puede clasificar de forma resumida en un grupo de PC, un grupo de A/V y un grupo doméstico, es decir, un grupo de electrodomésticos, y se utiliza un código de red de 3 bits para esta clasificación. Incluso si la red de electrodomésticos es diferente de otras redes secundarias de la casa en el protocolo de comunicación, el campo de clasificación de la red es necesario para la comunicación con los productos del grupo de PC o el grupo de A/V. Un ejemplo de la clasificación del código de red se muestra en la figura 15.

Según el código de red, se asignan 5 bits para el código del producto, es decir, el nombre del producto (por ejemplo, lavadora, frigorífico, producto sanitario, lámpara, producto de seguridad, etc.), y se asignan 8 bits para clasificar los productos del mismo tipo. Esto es para considerar las condiciones de un hostal, hotel, etc.

El campo de 8 bits para clasificar los productos del mismo tipo también se utiliza como una dirección de grupo que se clasifica en función del lugar de instalación del producto. El usuario introduce el lugar de instalación del producto cuando el gestor de red registra el producto en la red.

En esta situación, el grupo de productos se determina de dos formas. Según la primera dirección de grupo, todos los objetos correspondientes al campo inferior se pueden determinar rellenando los valores de los campos correspondientes con "1", respectivamente. En esta situación, el grupo significa los productos que pertenecen al mismo tipo o a la misma red. Por ejemplo, si el valor del código de red es "111", indica todas las redes de casa, y si el valor del código de producto es "1111", indica todos los productos de la red correspondiente. Tal como se muestra en la figura 16, el grupo de productos de un tipo específico se selecciona conforme a la dirección de grupo, y si el valor de la dirección de grupo es "11111111", indica todos los productos de la red y el código de producto correspondiente. Según la segunda dirección de grupo, tal como se muestra en la figura 17, se selecciona el grupo de productos de un lugar específico. En esta situación, el código de producto pasa a ser "11111" para designar todos los productos, y el valor de la dirección lógica se asigna conforme al lugar de instalación. Si el código de red es "111", y el código de producto es "11111", el campo de la dirección lógica indica el código del lugar. Asimismo, tal como se muestra en la figura 18, se puede seleccionar un grupo de productos específico situado en un lugar específico asignando la dirección de grupo.

A continuación se explicará el proceso de conectar y usar, mediante el cual se conectan los dispositivos a través de la red, se asignan los códigos de casa iniciales y las direcciones a los dispositivos y se determina el entorno de comunicación.

Para que los dispositivos conectados a través de la red se comuniquen entre sí, se decide que todos los dispositivos tengan la misma velocidad de comunicación, y sus direcciones únicas se asignan en la red física. En esta situación, el maestro debe disponer de una base de datos de los nombres y direcciones de todos los dispositivos. Asimismo, en caso de que las líneas de transmisión entre las respectivas casas no estén clasificadas como líneas eléctricas, se deben clasificar las respectivas casas. Para ello, el gestor de red que se encarga del proceso de conectar y usar determina los códigos de casa para clasificar las respectivas casas cuando se suministra energía inicialmente. Tras determinar los códigos de casa, el gestor de red recibe la entrada de información del usuario en el dispositivo cuando el dispositivo se conecta inicialmente a la red, y realiza un proceso de descubrimiento y direccionamiento para asignar una dirección al dispositivo correspondiente. Tras finalizar este proceso, se realiza un proceso de solicitud previa para cambiar la información del producto, tal como el número de modelo o la versión del controlador del dispositivo sujeto a la comunicación, el tamaño de la memoria intermedia para la construcción de los paquetes o la velocidad de la comunicación. Este proceso de solicitud previa no siempre es necesario, pero se realiza en caso de que sea necesario. La información del producto es necesaria para identificar el nombre del producto conectado, y la solicitud de tamaño de la memoria intermedia se realiza cuando se determina el tamaño del paquete para que el maestro envíe una gran cantidad de datos al esclavo. El maestro solicita el cambio de velocidad al esclavo cuando se transmiten/reciben los datos masivos, o finaliza la transmisión/recepción de los datos. Tras la finalización del proceso de solicitud previa, se realiza un modo de comunicación general. Desde el punto de vista del usuario, el proceso de conectar y usar se debe realizar inmediatamente cuando se aplica energía al dispositivo, sin ninguna instalación o trabajo de entrada adicional del usuario. Sin embargo, después de que el dispositivo se conecta a la red, la información sobre el dispositivo se introduce en el gestor de red, considerando que las líneas eléctricas se utilizan como medio de comunicación de la red. En el caso de las líneas eléctricas, las líneas de transmisión entre los vecinos no están clasificadas. Por lo tanto, si el gestor de red también se instala en la casa vecina en un estado en el que el dispositivo está conectado a la red, el gestor de red de la casa vecina puede asignar la dirección al dispositivo. Para solucionar este problema, el gestor de red solicita inicialmente el registro de la dirección al dispositivo de una manera tal que el dispositivo introduce la información del dispositivo en el gestor de red.

Según el proceso de determinación del código de casa descrito anteriormente, el gestor de red, en la etapa inicial de suministro de energía, transmite un código de casa confirmando el mensaje a todos los dispositivos con el objetivo de determinar los códigos de casa inherentes para discriminar las respectivas casas. En esta situación, el factor es el valor generado como un determinado código de casa en el rango 0x00-0xFF. Si no se recibe ninguna respuesta, el gestor de red determina el código de casa correspondiente como su propio código de casa ya que el código de casa es un valor único en la red física donde se conecta el gestor de red. Si se recibe la respuesta, significa que el código de casa correspondiente no es un valor único, y el gestor de red genera de nuevo un determinado código de casa para repetir el proceso anterior. Como los códigos de casa descritos anteriormente se determinan simultáneamente con respecto a los respectivos productos cuando el gestor de red decide las direcciones de los respectivos productos, se asigna el mismo código de casa a los productos de la misma casa, habilitando la clasificación de las respectivas casas.

Sin embargo, la información relacionada con la dirección incluyendo el código de casa se almacena en una memoria no volátil del producto correspondiente, y de esta manera puede convertirse en un inconveniente si el usuario cambia su residencia tras la asignación de la dirección de los respectivos productos. Específicamente, si cualquier otra casa conectada a la misma red física que la casa de la que se marcha utiliza el mismo código de casa, las respectivas casas no se pueden clasificar debido a la colisión de los códigos de casa. De la misma manera, en caso de mudanza, la colisión del código de casa se debe confirmar repetidamente en la determinación inicial del código de casa suministrando energía solo al gestor de red en un estado en el que la energía suministrada a todos los productos esté cortada. Si no se produce colisión, se pueden utilizar tal como son sin cambiar el código de casa, mientras que si se produce colisión, se deben reiniciar los códigos de casa de todos los productos y a continuación se han de volver a determinar. En esta situación, para discriminar los productos domésticos cuyos códigos de casa colisionan, se utiliza una identificación de usuario como factor. La identificación de usuario se introduce a través del gestor de red cuando el dispositivo se conecta por primera vez a la red.

A continuación, en el proceso de descubrimiento y direccionamiento, el usuario introduce en el gestor de red que puede gestionar la red el nombre del producto, el número de productos, el lugar de instalación, y la identificación del usuario del dispositivo al que se suministra energía cuando el dispositivo se conecta inicialmente a la red. A continuación, el gestor de red solicita el registro del dispositivo conectado inicialmente a la red, y asigna la dirección si se recibe un mensaje de registro de dirección temporal desde el dispositivo. En esta situación, incluso si existen varios productos del mismo tipo, el gestor de red asigna nuevas direcciones a los respectivos productos para evitar cualquier colisión de las direcciones. El motivo por el cual se introduce el número de productos es que cuando se conectan simultáneamente a la red varios productos del mismo tipo, es necesario que el gestor de red reconozca si los mensajes de registro se reciben desde todos los productos conectados. Asimismo, el motivo por el cual se introduce el lugar de instalación es que el usuario puede identificar fácilmente el producto a través de la información de posición del producto que aparece en la pantalla del gestor de red. La identificación del usuario es para confirmar el producto durante el reinicio del código de casa tal como se ha descrito anteriormente. La dirección del gestor de red se fija a 0x00 independientemente del estado encendido/apagado de la alimentación. Sin embargo, otros dispositivos, que pueden ser maestros o esclavos, tienen direcciones de producto representativas asignadas durante su envío cuando la alimentación está apagada. El gestor de red determina una región de direcciones adicionales que pueden ser seleccionadas por los productos utilizando un comando denominado "join request", y solicita a los dispositivos (es decir, designados como las direcciones de producto representativas) cuyas direcciones no están asignadas a través de la entrada del usuario que se registren con las direcciones temporales. En el caso del aire acondicionado, se selecciona 0x20 como número del receptor, y la dirección adicional tiene el factor en el rango 0x21-0x2E. El comando "join request" sólo puede reconocer los productos cuya dirección no está decidida. Los productos llamados determinan sus direcciones (es decir, direcciones temporales) seleccionando opcionalmente las direcciones adicionales utilizando un generador de números aleatorios e informan al gestor de red de los valores de sus direcciones. Si se selecciona 0x25 del rango 0x21-0x2E, se transmite al gestor de red. La dirección temporal actúa como la dirección del producto correspondiente hasta que el gestor de red o el maestro la cambian utilizando un comando "address change", o se apaga la fuente de alimentación del producto. El gestor de red reinicia las direcciones duplicadas de los productos a las direcciones representativas, respectivamente, utilizando el comando "address change", y decide las direcciones de los productos que no tienen las direcciones temporales duplicadas en el orden en que las direcciones adicionales vuelven a llamar a los productos correspondientes. En esta situación, el gestor de red determina los códigos de casa de los productos correspondientes y la identificación del usuario transmitiendo tanto su propio código de casa como la identificación del usuario introducida por el usuario. Si la dirección temporal no duplicada es 0x2A, 0x25, y 0x23, y las direcciones adicionales están en el rango 0x21-0x2E, se decide que las direcciones de los productos que tienen direcciones temporales 0x23, 0x25 y 0x2A sean 0x21, 0x252, y 0x23, respectivamente. Si existe alguna dirección temporal duplicada, se repite el proceso anterior. El proceso de descubrimiento y direccionamiento descrito anteriormente se repite 14 veces con respecto a todos los tipos de productos (es decir, 0x01-0x0F).

Tal como se ha descrito anteriormente, tras la finalización del proceso de descubrimiento y direccionamiento, los nombres, direcciones y lugares de instalación de los dispositivos se han almacenado en la base de datos del gestor de red. Los dispositivos conectados al gestor de red comienzan a funcionar por primera vez como maestros o esclavos después de que el gestor de red asigne completamente sus direcciones. En esta situación, los dispositivos que actúan como maestros extraen los nombres y direcciones de los dispositivos de la base de datos del gestor de red para almacenarlas en su propia memoria y comienzan a comunicarse con los esclavos. Antes de la asignación de la dirección, todos los dispositivos sólo pueden actuar como esclavos. Los dispositivos a los que se ha asignado su dirección difunden periódicamente un mensaje para informar de su existencia, debido a que los maestros que pueden controlar los respectivos dispositivos deben saber si los dispositivos están conectados a la red. Si los dispositivos conectados y los dispositivos desconectados no se discriminan, resulta difícil descubrir si la imposibilidad de comunicación está producida por el apagado o por problemas del dispositivo. Asimismo, los dispositivos desconectados se muestran en un estado inactivo en la pantalla del gestor de red para informar al usuario. Todos los dispositivos a los que se ha asignado dirección difunden periódicamente mensajes de actividad para informar de su existencia, y en esta situación, es necesario ajustar el período. Si el número de dispositivos es pequeño, no importa, pero si el número de dispositivos es grande, un período demasiado corto da lugar a la transmisión de demasiados mensajes de actividad, deteriorando de este modo el funcionamiento de la red. Se determina un período inicial largo, y a continuación se ajusta en relación proporcional al número de dispositivos. Es decir, si el número de dispositivos es pequeño, se determina un período corto, mientras que si el número de dispositivos es grande, se determina un período largo, y esto hace que se mantenga el funcionamiento de la red. En esta situación, el gestor de red determina el período, y el respectivo dispositivo difunde su propio período como factor del mensaje de actividad. El gestor de red recibe el mensaje de actividad del respectivo dispositivo, y si el mensaje de actividad recibido es diferente del período determinado por el gestor de red, el gestor de red determina el período del dispositivo correspondiente como su propio período.

A continuación, se explicará el evento que produce las condiciones de comunicación del dispositivo.

El evento indica el caso de que se produce un determinado cambio de estado en el dispositivo, y se puede clasificar en los 5 tipos siguientes, en función de las fuentes que lo han producido. Son el evento de usuario que se produce cuando el usuario controla directamente el dispositivo a través de una tecla, el evento periódico que se produce automáticamente a intervalos predeterminados (por ejemplo, un mensaje de notificación de actividad transmitido desde el gestor de red en un período predeterminado), el evento de estado que se genera debido al cambio de estado voluntario del dispositivo durante la monitorización del estado del sistema (por ejemplo, cambio de temperatura, humedad, ciclo de lavado, etc.), el evento de error que se genera cuando se produce un error relacionado con el funcionamiento del sistema, y el evento externo que se produce cuando se solicita desde fuera del sistema como por ejemplo desde un servidor web o similar (por ejemplo, una solicitud de comunicación desde un lugar remoto cuando el gestor de red se usa como servidor doméstico).

Un dispositivo equipado con una interfaz de usuario tal como un teclado, ratón y monitor puede realizar una comunicación punto a punto con todos los dispositivos mediante los 5 eventos. Sin embargo, para que un dispositivo que carece de interfaz de usuario realice la comunicación punto a punto, la condición para efectuar la comunicación se debe determinar con antelación, o la comunicación punto a punto sólo es posible mediante los eventos producidos debido a los factores internos del dispositivo.

Según la presente invención, si se produce un evento, el dispositivo correspondiente lleva a cabo la comunicación informando de su propio cambio de estado a todos los dispositivos utilizando un paquete de notificación. El motivo por el cual el evento tiene un significado importante es que en caso de que el usuario monitorice el estado del dispositivo, es mucho más eficaz que el dispositivo informe de su cambio de estado por sí mismo que el usuario solicite el valor del estado del dispositivo cada vez que el/ella desee conocer el estado del dispositivo. Asimismo, como se debe informar inmediatamente del problema del dispositivo o de la aparición del error tan pronto como se produzca, el proceso de informar inmediatamente del cambio de estado cuando se produce el evento es necesario.

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El evento implementado por el dispositivo correspondiente se representa mediante un código de evento de 1 byte, y se divide en un evento común implementado habitualmente en todos los dispositivos y un evento privado implementado para cada producto. Como clasificación de códigos, se utiliza una clasificación por áreas en lugar de una clasificación por campos, ya que el número de códigos que se pueden añadir posteriormente es diferente para cada término.

El evento común se puede dividir adicionalmente en la región del evento correspondiente a la manipulación del usuario y la región del evento de error que es común a todos los dispositivos. El evento correspondiente a la gestión del usuario puede ser una entrada por tecla o dial, la apertura/cierre de una puerta, una entrada de carga, etc. y tiene un valor del código de evento de 0x11-0x2F. El evento común puede ser la apertura de una puerta durante el funcionamiento o similar y tiene un valor del código de evento de 0x30-0x4F. El evento privado se puede clasificar en un evento de error para cada producto y un evento de estado para cada producto. El evento de error para cada producto representa un estado de error inherente o un estado de problema de cada producto, y tiene un valor del código de evento de 0x70-0xAF. El evento de estado de funcionamiento es un evento que se produce siempre que cambia el estado del producto durante el funcionamiento del mismo, y tiene un valor del código de evento de 0xB0-0xFF.

El código de evento se puede clasificar en un código de evento esencial que todos los dispositivos implementan esencialmente (por ejemplo, el código del evento de problema) y un código de evento opcional que los dispositivos implementan opcionalmente. El código de evento esencial hace que el cambio de estado se difunda como un paquete de notificación cuando se produce el evento, de tal manera que otro dispositivo pueda monitorizar el cambio de estado. En esta situación, el código de comando utilizado es el comando de notificación, y tiene un código de evento de 1 byte y un valor de estado del código de evento de 4 bytes como factores. Si se produce un evento en un dispositivo, se puede informar sobre el mismo sencillamente difundiendo el paquete de notificación, pero controla el funcionamiento de otro dispositivo. Por ejemplo, cuando finaliza el ciclo de lavado de la lavadora, ordena que se encienda una lámpara de una terraza, u ordena al aire acondicionado que muestre un mensaje de texto. Para ello, cada dispositivo debe almacenar información sobre la dirección, el código de comando de funcionamiento y los factores del dispositivo sujeto a comunicación siempre que se produzca el código de evento. Sin embargo, como dicha información es diferente según los gustos del usuario, la condición de comunicación cuando se produce el evento en el dispositivo correspondiente se debe determinar a través del gestor de red. En esta situación, en caso de que no sólo se controle el funcionamiento de otro dispositivo sino que también se difunda el evento, el usuario debe determinar las opciones. Otro aspecto que se debe considerar cuando se determina la condición de comunicación del evento es un intervalo de tiempo para informar sobre el evento. Si el estado de la temperatura o el estado del sensor donde se determina la comunicación del evento cambia rápidamente, el funcionamiento de la red se puede deteriorar debido a que haya demasiados paquetes de comunicación de eventos, y por este motivo es necesario un intervalo mínimo para producir el evento. En consecuencia, cuando el usuario determina la condición de comunicación para el evento producido a través del gestor de red, el/ella debe determinar el código de evento, el dispositivo sujeto a comunicación, el intervalo mínimo de producción del evento, el mensaje de comunicación, etc.

La condición de comunicación del evento se almacena en la memoria no volátil del dispositivo correspondiente como un fichero de eventos formado por la cabecera de la figura 19 y el cuerpo de la figura 20. El usuario puede volver a determinar la condición de comunicación del evento a través del gestor de red. En el caso de la determinación inicial, el usuario determina la condición de comunicación del evento después de confirmar si el tamaño de la memoria no volátil del dispositivo es suficiente a través de un comando de lectura del tamaño de la memoria intermedia. Asimismo, como el tamaño de la memoria no volátil es limitado, se debe borrar la información no necesaria sobre las condiciones de comunicación de los eventos. También existe un mensaje para este objetivo, y el usuario puede borrar las condiciones de comunicación de eventos no necesarias utilizando este mensaje (es decir, un código de comando de borrado del código de evento).

Para ejecutar el código de evento, se extraen el número total de eventos (total_event_no) que se van a ejecutar y los códigos de evento de la cabecera del fichero de eventos almacenado en la memoria no volátil. Si el estado de la variable definida cambia durante el funcionamiento, el programa principal del sistema almacena esta información en la memoria correspondiente. Una rutina de ejecución del código de evento determina si se debe ejecutar comparando el valor del estado del sistema con el código del evento extraído del fichero de eventos. Para evitar que los recursos del microordenador se ocupen debido a la ejecución continua del código de evento cuando los diversos estados del sistema cambian simultáneamente, la rutina de ejecución del código del evento ejecuta un código de evento cada vez.

A continuación se explicará un método para controlar varios tipos de errores.

El error de comunicación se clasifica en el error de bits de datos debido al ruido de las líneas de comunicación, el error producido por las diferentes frecuencias de comunicación, el error de bits de datos debido a la colisión de los datos, el error producido por la atenuación de la señal transmitida cuando las impedancias entre las líneas y los dispositivos no coinciden, y el error producido por la transmisión/recepción de datos que no pueden ser procesados por el dispositivo receptor aunque no se produzcan errores de bits de datos. El ruido de las líneas de comunicación produce un error de trama de la capa física del lado receptor, es decir, un error de trama de la UART o se usa para cambiar el valor de los datos. Si las frecuencias de comunicación de los dispositivos emisores/receptores son diferentes, el error de trama de la UART se produce principalmente en el lado receptor. Cuando varios dispositivos transmiten simultáneamente, el error de trama de la UART se produce principalmente en el lado receptor. Cuando las impedancias entre las líneas y los dispositivos no coinciden, no se recibe señal en el lado receptor.

Si el maestro transmite el paquete de pregunta al esclavo, el esclavo recibe el paquete y detecta los errores definidos. Si el esclavo detecta el error a partir de los bits de datos recibidos, el esclavo transmite al maestro un paquete de respuesta que incluye el valor del código del error detectado en el lado emisor, tal como se muestra en la figura 21, y el maestro lleva a cabo la retransmisión o la función de procesamiento del error según el código de error.

En esta situación, el código de error está formado por 1 byte, y se divide en un código de error común asignado a la región de 0x00-0x9F utilizada habitualmente por todos los dispositivos, y un código de problema asignado a la región de 0xA0-0xFF utilizada independientemente por los dispositivos. El código de error común indica valores del error de comunicación, y el código de problema indica valores para diagnosticar los problemas de las funciones inherentes del dispositivo, como por ejemplo el sensor, siendo independiente de la función de comunicación. Cada dispositivo tiene 96 códigos, que se clasifican en error de paquete, error del receptor, comando erróneo, argumentos ilegales, acceso ilegal y códigos de problema. Los detalles de los mismos son los siguientes.

En primer lugar, el error de paquete se divide en el error CRC del paquete recibido, la finalización del tiempo de recepción de 1 byte y la finalización del tiempo de espera de respuesta.

El error CRC del paquete recibido se produce cuando el valor CRC incluido en el paquete recibido tanto del maestro como del esclavo es diferente del valor CRC calculado. Si el error CRC se produce en el paquete de respuesta recibido en el esclavo, el esclavo transmite al maestro el paquete de respuesta incluyendo el valor del error CRC. Si el maestro recibe el paquete de respuesta, la retransmisión del paquete se repite tres veces como máximo.

El error de finalización del tiempo de recepción de 1 byte se produce cuando el intervalo de tiempo entre los bytes recibidos se desvía de 2BTU (es decir, tiempo mínimo 3 mseg: base de 9600 bps) debido al ruido u otros motivos en las líneas de comunicación. Sin embargo, en esta situación, incluso el campo de longitud del paquete se debe recibir en el lado receptor. Si el intervalo de tiempo de byte es mayor que un valor predeterminado antes de que se reciba el campo de longitud del paquete, los datos recibidos se ignoran. Si se produce el error de finalización del tiempo de recepción de 1 byte, el receptor detiene la recepción, rellena la región restante de la memoria intermedia de recepción de paquetes con 0 y transmite el paquete a la capa superior. En consecuencia, se produce el error CRC en el receptor. Si se produce un error en el esclavo debido al ruido de las líneas cuando el maestro transmite el paquete de pregunta al esclavo, el paquete de respuesta que incluye el error CRC se transmite al maestro. Si el maestro recibe normalmente el paquete de respuesta, el paquete se retransmite tres veces como máximo. Si se produce el error de tiempo de finalización de recepción de 1 byte en el maestro incluso aunque el esclavo haya recibido normalmente el paquete de pregunta y haya transmitido un paquete de respuesta normal, el maestro retransmite el paquete tres veces como máximo. Incluso aunque el error de tiempo de finalización de recepción de byte pueda ser producido tanto en el maestro como en el esclavo, el código de error sólo es necesario entre las respectivas capas de comunicación y la información sobre el error de tiempo de finalización de recepción de 1 byte no se entrega al emisor. Es decir, el error de tiempo de recepción de bytes es un valor para el proceso interior del dispositivo y no se transmite entre el maestro y el esclavo. El límite del tiempo de finalización de la recepción está relacionado con la comprobación de ocupación. Según la presente invención, como la transmisión/recepción se realiza en la unidad de un paquete, el intervalo de tiempo de transmisión de bytes se debe acortar para informar de la ocupación del bus durante la comprobación de ocupación realizada por otro dispositivo. Si el límite del tiempo de finalización de la recepción es largo, se puede producir un retardo temporal durante la transmisión de un paquete. En esta situación, otro dispositivo que trate de transmitir puede determinar que el estado actual sea un estado inactivo durante la comprobación de ocupación, e iniciar inmediatamente la transmisión, haciendo que se produzca la colisión de los datos.

El error de tiempo de finalización de espera de respuesta se produce cuando no se reciben datos después de que el maestro transmita el paquete de pregunta. Es decir, se produce cuando no existe ningún esclavo sujeto a comunicación. La capa física del maestro espera 5 segundos como máximo, y si no se reciben datos, prepara y envía a la capa de enlace de datos un paquete que incluye el código de finalización del tiempo de espera de respuesta. La capa de enlace de datos envía un mensaje a la capa de aplicación y así la capa de aplicación reconoce que el dispositivo correspondiente no existe.

A continuación, el error del receptor se divide en falta de memoria, rechazo de la comunicación, rechazo de control remoto, no coincidencia de la versión del protocolo y no coincidencia de los puertos de mensajes.

El error de falta de memoria se produce si el esclavo no tiene memoria de reserva para escribir los datos recibidos cuando el maestro transmite al esclavo un código de comando tal como por ejemplo escritura en memoria, escritura en LCD, escritura en EEPROM, etc.

El error de rechazo de comunicación se produce cuando el esclavo trata de realizar preferentemente otra función diferente de la comunicación incluso aunque haya recibido normalmente un paquete de pregunta del maestro. El maestro que recibió el error de rechazo de la comunicación puede intentarlo de nuevo después de 5 segundos (es decir, el tiempo de espera máximo del maestro) como mínimo.

El error de rechazo del control remoto se produce cuando el esclavo recibe un mensaje de comando de control en un estado en el que no es posible el control remoto del esclavo.

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A continuación, el comando erróneo se divide en el código de comando que no se puede ejecutar y los valores de los factores que no se pueden ejecutar.

El error de código de comando que no se puede ejecutar se produce en caso de que el esclavo reciba normalmente el paquete de pregunta, pero el paquete de pregunta incluye un código de comando que no puede ser ejecutado por el esclavo.

El error de valor del factor que no se puede ejecutar se produce en caso de que se reciba el código de comando que se puede ejecutar y los factores se determinen dentro de un intervalo definido, pero el valor no pueda ser ejecutado por el dispositivo. Por ejemplo, en el caso de un comando de carga/descarga de un horno microondas, si el valor de entrada corresponde al ventilador de la campana extractora pero el horno microondas no tiene ventilador, se produce el error de valor del factor que no se puede ejecutar.

A continuación, los argumentos ilegales se dividen en el error de número de factor que es diferente del número definido y el error de superación del rango.

El error del número de factor que es diferente del número definido se produce en caso de que el esclavo reciba normalmente el paquete de pregunta del maestro, pero el número de factores de entrada para ejecutar el código de comando sea diferente del número definido en el conjunto de mensajes. En esta situación, el número de factores es el número de bytes. Si el factor de entrada es una variable definida como un "unsigned int", el número de factores de entrada pasa a ser 2, ya que cada factor está formado por 2 bytes.

El error de superación del rango se produce en caso de que el esclavo reciba normalmente el paquete de pregunta del maestro, pero el valor del factor de entrada para ejecutar el código de comando se desvíe del rango definido en el conjunto de mensajes.

A continuación, el error de acceso ilegal producido por la detección de una acción prohibida se produce en caso de que el esclavo reciba normalmente el paquete de pregunta del maestro, pero el valor del factor de entrada para ejecutar el código de comando designe una región prohibida de la memoria o una carga cuyo control está prohibido.

A continuación se explicará el código de problema.

Todos los dispositivos tienen sus funciones inherentes además de la comunicación, y cualquier problema de dichas funciones se puede diagnosticar de forma remota. Cuando la función del dispositivo presenta problemas, el código del problema se incluye en el paquete de respuesta para enviarlo al maestro. Por ejemplo, si se determina que un sensor de temperatura presenta problemas cuando el esclavo recibe el paquete de respuesta incluyendo el código de comando para leer el valor del sensor de temperatura, el esclavo incluye el valor del código de problema del sensor de temperatura en el paquete de respuesta junto con NAK' para transmitir al maestro el paquete de respuesta incluyendo el código del problema. Todos los dispositivos determinan el valor del código del problema utilizando la región común.

Si los bits de datos que forman el paquete presentan problemas, por ejemplo, si se produce el error de dirección del receptor, el error de dirección del emisor, el error de dirección de emisión/recepción y el error de longitud del paquete, las realizaciones de la presente invención los procesan como errores CRC. La explicación detallada de los mismos es la siguiente.

En primer lugar, se explicará el error de dirección del receptor.

Si se produce un error en los bits del campo de dirección del receptor, el dispositivo al que no se llama recibe el paquete. En esta situación, el dispositivo detecta el error CRC debido al error en los bits del campo de dirección del receptor.

En primer lugar, si se transmite un paquete de error desde un maestro A hasta un esclavo A, y otro esclavo B también recibe el paquete de error, el esclavo B transmite al maestro A un paquete de respuesta incluyendo el valor del error CRC. El maestro A, que recibe el paquete de respuesta del esclavo B, ignora la dirección del emisor y considera que ha respondido el esclavo A llamado originalmente aunque haya respondido otro dispositivo que no es el esclavo A. Específicamente, el maestro considera que el paquete recibido después de transmitir el paquete es el paquete de respuesta del dispositivo que fue llamado. El maestro A que recibe el paquete de respuesta retransmite el paquete al esclavo A tres veces como máximo. En segundo lugar, si otro esclavo B recibe el paquete de respuesta transmitido al maestro A por el esclavo A que recibió el paquete de respuesta del maestro A debido al error del campo de dirección del receptor, el esclavo B transmite el paquete de respuesta incluyendo el error CRC al esclavo A. En esta situación, si no existe el error de paquete, el esclavo A puede reconocer el paquete de respuesta a partir del valor del campo de tipo de paquete y de esta manera ignora el paquete recibido. El maestro A espera continuamente el paquete de respuesta del esclavo A durante 10 segundos como máximo. Transcurridos los 10 segundos, la comunicación que comienza con la transmisión del paquete de pregunta desde el maestro A al esclavo A finaliza sin ejecutar ningún código de comando a través del esclavo.

A continuación, se explicará el error de dirección del emisor.

Si se produce un error en los bits del campo de dirección del emisor, el dispositivo que es llamado por el emisor recibe el paquete, y detecta el error CRC debido al error en los bits del campo de dirección del emisor. En primer lugar, si se produce un error en el campo de dirección del emisor cuando el maestro A transmite el paquete de pregunta al esclavo A, el esclavo A que recibe el paquete transmite el paquete de respuesta al dispositivo (es decir, el maestro o el esclavo) correspondiente al valor de la dirección en el campo de dirección del emisor. Si este paquete de respuesta se transmite sin error y otro esclavo B recibe el paquete de respuesta, el esclavo B puede reconocer el paquete de respuesta a partir del valor del campo de tipo de paquete y por lo tanto ignora el paquete recibido. Si otro maestro B recibe este paquete de respuesta, el maestro B ignora el paquete recibido conforme a la regla de transmisión-de-1-paquete/recepción-de-1-paquete ya que no transmitió el paquete de pregunta. El maestro A espera el paquete de respuesta del esclavo A durante 10 segundos como máximo. Transcurridos los 10 segundos, el esclavo no ejecuta ningún código de comando y la comunicación finaliza. En segundo lugar está el caso de que el maestro A transmite normalmente el paquete de pregunta al esclavo A, y se produce un error en el campo de dirección del emisor del paquete de respuesta transmitido desde el esclavo A al maestro A. En este caso, si el paquete de respuesta se transmitió sin error, y otro esclavo B recibió el paquete de respuesta, el esclavo B puede reconocer el paquete de respuesta a partir del valor del campo de tipo de paquete e ignora el paquete recibido. Si otro maestro B recibe este paquete de respuesta, el maestro B ignora el paquete recibido conforme a la regla de transmisión-de-1-paquete/recepción-de-1-paquete ya que no transmitió el paquete de pregunta. El maestro A espera el paquete de respuesta del esclavo A durante 10 segundos como máximo. Transcurridos los 10 segundos, el esclavo no ejecuta ningún código de comando y la comunicación finaliza.

A continuación se explicará el error de la dirección de envío/recepción.

Si se produce un error en los bits del campo de dirección del receptor y el campo de dirección del emisor, otro dispositivo que no es el llamado por el emisor recibe el paquete, pero detecta el error CRC. En este caso, la comunicación entre los dispositivos se realiza en la misma secuencia que el error de la dirección del receptor y el error de la dirección del emisor y después finaliza.

Por último, se explicará el error de longitud del paquete.

El receptor construye una memoria intermedia de paquetes recibidos utilizando el número de bytes indicados por el valor del campo de longitud del paquete. En primer lugar, en caso de que el valor del campo de longitud del paquete sea mayor que el valor real, el receptor espera continuamente los datos aunque el receptor haya recibido el paquete real. Si no se reciben más bytes, y transcurre el tiempo límite de recepción entre bytes, se produce el error de finalización del tiempo, y el receptor llena la región restante de la memoria intermedia de paquetes recibidos con determinados datos, haciendo que se produzca el error CRC. En consecuencia, el maestro retransmite el paquete tres veces como máximo. En segundo lugar, en caso de que el valor del campo de longitud del paquete sea más pequeño que el valor real, el receptor también detecta el error CRC.

Aplicabilidad industrial

Como es evidente a partir de la descripción anterior, el sistema de control de red según las realizaciones de la presente invención tiene los siguientes efectos.

En primer lugar, según la presente invención, la red se construye utilizando un sistema de comunicación del tipo maestro/esclavo, de 1 ciclo y semidúplex, y la comunicación en serie de un microordenador de baja capacidad utilizado en electrodomésticos con un protocolo simplificado y estandarizado, y de esta manera se puede implementar una red de bajo coste y optimizada para los electrodomésticos.

En segundo lugar, según la presente invención, como se puede informar al usuario sobre el cambio de estado del funcionamiento de un aparato entre los electrodomésticos conectados en la red a través de otro aparato, y la condición de comunicación y el aparato sujeto a comunicación pueden ser seleccionados por el usuario, se puede maximizar la comodidad del usuario.

En tercer lugar, según la presente invención, como las líneas eléctricas se pueden utilizar como medios de comunicación, la conexión de la red es posible conectando el enchufe de alimentación del electrodoméstico a la salida sin necesidad de realizar manipulaciones adicionales.

Claims

1. Sistema de control de red, que comprende:

una red definida mediante un protocolo de control predeterminado;

al menos un electrodoméstico conectado a la red; y

un gestor de red conectado a la red,

en el cual dicho gestor de red está adaptado para controlar dicho electrodoméstico y supervisar su estado,

dicho electrodoméstico y dicho gestor de red están adaptados para comunicarse entre sí mediante dicha red por medio de paquetes adaptados a dicho protocolo de control predeterminado y

dicho protocolo de control predeterminado está formado por una capa de aplicación, una capa de enlace de datos y una capa física, en el cual

los mencionados paquetes están formados por una región de cabecera, una región de cuerpo y una región de cola, caracterizados porque

la región de la cabecera está formada por un campo de cabecera del paquete y un campo para añadir posteriormente la función del paquete, y

la región del cuerpo está formada por un campo de cabecera del mensaje, un campo para añadir posteriormente la función del mensaje y un campo de mensaje.

2. Sistema de control de red, según la reivindicación 1, en el cual el paquete tiene un tamaño entre 17 y 255 bytes.

3. Sistema de control de red, según la reivindicación 1, en el cual el campo de cabecera del paquete comprende:

un campo de dirección del receptor (RA) para indicar el receptor;

un campo de dirección del emisor (SA) para indicar el emisor;

un campo de longitud del paquete (PL) para indicar la longitud del paquete;

un campo de prioridad de acceso (AP) para indicar la prioridad de la transmisión;

un campo de longitud de la cabecera del paquete (PHL) para indicar la longitud de la cabecera del paquete;

un campo de versión del protocolo (PV) para indicar la versión del protocolo de control;

un campo de tipo de paquete (PT) para indicar el tipo de paquete;

un campo de contador de retransmisiones (RC) para indicar el número de retransmisiones; y

un campo de número de paquete (PN) para indicar la transmisión de un nuevo paquete.

4. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el campo de cabecera del paquete comprende dichos campos en orden.

5. Sistema de control de red, según la reivindicación 1, en el cual el campo de cabecera del paquete está formado por 72 bits.

6. Sistema de control de red, según las reivindicaciones 3 o 5, en el cual el campo de cabecera del paquete comprende el campo de dirección del receptor de 16 bits, el campo de dirección del emisor de 16 bits, la longitud del paquete de 8 bits, el campo de prioridad de acceso de 3 bits, el campo de longitud de cabecera del paquete de 5 bits, la versión del protocolo de 8 bits, el campo de tipo de paquete de 4 bits, el campo de contador de retransmisiones de 2 bits y el campo de número de paquete de 2 bits.

7. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el campo de cabecera del paquete comprende además un campo de código de casa (HC) para clasificar la casa en la que se construye la red.

8. Sistema de control de red, según la reivindicación 7, en el cual el campo de código de casa se encuentra delante del campo de dirección del receptor.

9. Sistema de control de red, según la reivindicación 7, en el cual el campo de código de casa tiene un tamaño de 8 bits.

10. Sistema de control de red, según la reivindicación 7, en el cual el código de casa utiliza valores hexadecimales en el intervalo de 0x03 a 0xFE.

11. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el campo de dirección del receptor comprende un campo de código de red, un campo de código de producto y un campo de código para clasificar los productos del mismo tipo.

12. Sistema de control de red, según la reivindicación 11, en el cual el campo de código para clasificar los productos del mismo tipo se adapta para utilizarse como campo de código de direccionamiento de grupo según el valor del código de red.

13. Sistema de control de red, según la reivindicación 12, en el cual el código de direccionamiento de grupo se divide en una dirección de grupo conforme al tipo de producto y una dirección de grupo conforme al lugar de instalación de los productos.

14. Sistema de control de red, según la reivindicación 12, en el cual el código de direccionamiento de grupo se adapta para cambiarse mediante el gestor de red si un usuario así lo necesita.

15. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el campo de prioridad de acceso (AP) se adapta de forma que se determina que la prioridad de acceso sea el primer código en el caso de una retransmisión debida a la colisión de datos o a un estado emergente, el segundo código en el caso de la transmisión masiva de datos mediante la división de los mensajes, el tercer código en el caso de una comunicación normal, y el cuarto código en el caso de informar del estado de conexión a la red.

16. Sistema de control de red, según la reivindicación 15, en el cual el primer código es "0"; el segundo código es "1"; el tercer código es "2"; y el cuarto código es "3".

17. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el campo de versión del protocolo está formado por una versión de 4 bits y una versión secundaria de 4 bits, y toma un valor en el intervalo de 0 a 15 en el orden de actualización.

18. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el tipo de paquete indica un paquete solicitado por el gestor de red en el caso del primer código, un paquete de respuesta correcta en el caso del segundo código, un paquete de respuesta errónea en el caso del tercer código, un paquete conocido en el caso del cuarto código, un paquete alineado en el caso del quinto código y un último paquete de datos alineados en el caso del sexto código, respectivamente.

19. Sistema de control de red, según la reivindicación 18, en el cual el primer código es el valor hexadecimal de "0"; el segundo código es "4"; el tercer código es "5"; el cuarto código es "8"; el quinto código es "9"; y el sexto código es "10".

20. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el contador de retransmisión se establece como el primer código en la primera transmisión, y aumenta en un valor predeterminado en el caso de la retransmisión del mismo paquete.

21. Sistema de control de red, según la reivindicación 20, en el cual el primer código es "0" y el valor predeterminado es "1".

22. Sistema de control de red, según la reivindicación 3, en el cual el número de paquete aumenta por un valor predeterminado cuando se transmite un nuevo paquete, y se mantiene cuando se transmite el mismo paquete.

23. Sistema de control de red, según la reivindicación 22, en el cual el valor predeterminado es "1".

24. Sistema de control de red, según la reivindicación 1, en el cual el campo de cabecera del mensaje comprende un campo de longitud del mensaje (ML), un campo de longitud de la cabecera del mensaje (MHL) y un campo de número de puerto (PO).

25. Sistema de control de red, según la reivindicación 24, en el cual el campo de cabecera del mensaje comprende dichos campos en orden.

26. Sistema de control de red, según la reivindicación 24, en el cual el campo de cabecera del mensaje comprende el campo de longitud del mensaje de 8 bits, el campo de longitud de la cabecera del mensaje de 8 bits y el campo de número de puerto de 8 bits.

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27. Sistema de control de red, según la reivindicación 1, en el cual el campo de mensaje comprende un campo de código de comando (CC) y un campo de argumentos (ARG).

28. Sistema de control de red, según la reivindicación 27, en el cual el campo de mensaje comprende el campo de código de comando de 8 bits y el campo de argumentos con un número de bits que varía según el código de comando.

29. Sistema de control de red, según la reivindicación 1, en el cual la región de cola comprende un campo de comprobación de error (CRC) y un campo EXT para indicar el final del paquete.

30. Sistema de control de red, según la reivindicación 29, en el cual la región de cola comprende un campo de comprobación de error de 16 bits y el campo EXT de 8 bits.